周在发湖北省襄阳市襄州区双沟镇中心小学441100
一、创设实验情境,激发学生进行自主探究的欲望
兴趣是最好的老师。科学实验本身就带有很强的趣味性,教学中稍加改进就可以成为激发学生科学探索欲望的关键,为此,在教学过程中除了完成教材所要求的实验教学外,还可以通过“趣味实验”来激发学生的学习兴趣。
二、自行设计实验,给予学生开展自主探究的时间
科学实验设计是指根据科学实验的目的,运用有关的科学知识和实验操作技能,对实验方案进行合理的设计。它要求设计者能够灵活运用所学的科学知识和实验操作技能,具有勇于创新的精神,因此能够培养学生的创新精神。传统的实验教学中,实验的设计权力在于教师,学生只是被动地接受教师的实验方案,导致一些知识点在课堂教学中教师分析得头头是道,实验做得规范准确,现象明显,但学生做起题来仍然无从下手。
针对这种情况,实施创新教育后,在科学实验教学中,我大胆地将设计实验方案的权力交给学生。事实证明,这种权力的转移不仅有利于培养学生的创新意识,其教学效果也是传统教学方法无法比拟的。例如在讲三年级科学上册《认识空气》中,学生很容易用类比和推理的方法找出空气和水的相同点:没有颜色,没有气味,没有味道,无形状透明的。既然水有一定的体积,占据空间,那么空气也和水一样占据空间吗?给学生造成一个悬念,你用什么证明空气占据空间?请同学们自己设计,选择多种方法,验证自己的猜想。同学们的积极性被调动起来,自主设计了很多方法:第一种方法,把注射器活塞拉到针筒中间用左手食指堵住针状的小孔,将针筒直立,活塞上放一个重物,活塞还是落不下来,说明针筒里的空气占据空间。松开左手食指,活塞便落下来。第二种方法,用带胶塞的漏斗塞住锥形烧瓶的瓶口,往漏斗里倒水,水流不进烧瓶里内,说明空气占据了烧瓶内的空间。如果将胶塞与瓶口松动一下,水便流进烧瓶里。第三种方法,把第一个小眼药瓶尾部开一个小孔,把第二个小眼药瓶的颈口插在第一个小孔里,用密封胶密封,第一个小眼药颈口用帽盖住,第二个小眼药瓶底部剪开,把水倒入,水流不进第一个小眼药瓶里,说明第一个瓶内空气占据了空间。去掉帽,上面瓶中的水立即流下。第四种方法,把粉笔、碎砖块投进盛水的水槽内,看到气泡分别从这些物体里冒出来,说明物体的空隙也充满空气,占据着体积。第五种方法,玻璃杯下部用木棒固定好一团卫生纸,杯口向下压入有水的水槽内,再把杯子提出来检查,卫生纸没有湿润,说明杯内有空气并且占据空间。将玻璃杯在水中慢慢倾斜,有气泡从杯口冒出,杯内卫生纸湿润。第六种方法,把空塑料瓶拧盖,伸入装满水的水槽内,在水中把盖拧开,把玻璃杯装满水倒放水中,把塑料瓶瓶口对准倒置玻璃杯,挤压塑料瓶,把塑料瓶中的空气挤到玻璃杯内,玻璃杯中的水被挤出来,变成一个空杯子,说明塑料瓶空气转移到玻璃杯里,并且占据空间,为以后排水集气法收集氧气埋下了伏笔。这些实验的设计,充分体现了学生灵活、创造性地运用所学知识和技能的能力,让学生在动手动脑的实践中活跃了思维,激发了灵感,发挥了想象,培养了能力。
三、合作探究实验,拓宽学生实施自主探究的空间
合作探究、共同探讨是科学实验教学中最常用的手段。在科学学习中学生会不断产生一些新的问题,这些问题也许不在课堂探究范围,却是学生迫切要求解决的问题,这一动机蕴藏着强大的内驱力和求知欲。例如,在教《物质发生了什么变化》一课的“白糖加热”这个实验时,我先给每组一包白糖,展开放在桌上用各种感官观察,将白糖的特点记录下来,然后引导学生预测白糖加热后可能会变成什么样子。为了证明自己的猜测是否正确,学生都能规范操作、认真观察,从中认识到:白糖在加热的过程中首先会发生物理变化,即固体的白糖在加热的情况下变成液体的白糖;然后继续加热,白糖的颜色由白色到褐色再到黑色逐渐加深,直至全部炭化,能闻到焦味,这时发生了化学变化。如果继续加热,黑色的炭还会燃烧。实验至此,应该说圆满完成了学习任务,但还有只手举得很高,在得到允许后,他疑惑地说:“那黑色的物质真的不是白糖了吗?”我真为他的质疑精神感到喝彩,他的疑问也引起了全班同学的共鸣。如果肯定地告诉他答案,可以节省不少课堂时间,但一个思维的火花也会随之熄灭,学生的质疑精神将会严重受挫,显然不利于我们科学课堂。我灵机一动反问:“你觉得怎样可以知道它是不是白糖呢?”把问题抛给学生。“白糖是甜的,可以尝一尝它是不是甜的?”“白糖能溶于水,看它能不能溶于水?”看来这确实是学生非常感兴趣的问题。“老师也很赞同你们的方法,想不想自己动手试试,自己来解决这个问题?”学生兴趣高涨,还没等到上科学课已经有学生跑到办公室来和我交流,兴奋地述说各自的方法和结果。还有一个学生说:我把黑色物质放入水中,水变成了咖啡色,杯底有黑色颗粒,水还有一点点甜味;我弄一点这样的水放在小匙中再加热,水干后,什么也没有了。听着他们的讲述,我仿佛看到一群小科学家正在聚精会神地进行科学探究。
正是由于我没有直接告知学生“黑色物质是不是白糖”,最大限度地激发了学生的探究欲望,将探究活动延伸到课外,让学生通过实验解决疑问。这样不仅激发了学生学科学的兴趣,养成了良好的科学素养,也把科学课无限放大,学生的收获比课堂上直接得知大得多。
教师应充分发挥主导作用,创设实验情境,开展实验活动,使学生学会在实验中探究、在探究中实验,不断地产生问题、提出问题、解决问题。这样就能有效地促进学生拓展思维空间,活跃思维过程,营造探究氛围,主动探究实践,获得知识,体验科学研究过程,感悟科学方法,培养科学探究能力。